【正文】 標準差為 材料的拉伸強度的均值和標準差為 ， 求在可靠度 R＝ kNQ Q )3,2 0 0(), ??（M P a)30,1076(), ????（),( rr ?54 已知圓管受載荷均值和標準差為 材料的拉伸強度的均值和標準差為 ，求在可靠度 R＝ 2rA ?? 取公差尺寸為其名義尺寸的 ，即 ,同時 取公差為 3σ水平，即 拉桿斷面積均值和方差 為： 2A rrrr r ????? ????rrr ?????kNQ Q )3,2 0 0(), ??（M P a)30,1076(), ????（),( rr ?rr ??（ 1） （ 3） （ 2） ),( AA ?解 設(shè)應(yīng)力、強度和可靠度均為正態(tài)分布。 桿件的拉伸應(yīng)力公式為： s=Q/A, 而 A=2πr2, 為求 A的標準差，先要確定 r的標準差 零件的可靠度設(shè)計 例 54續(xù)解 55 零件的可靠度設(shè)計 例 54續(xù)解 2263662202200rrAQs ????222222222222s /)(1 rrrAQA QA ＝＋???? ?????2222222)(3063 66 21076rrsZsR?????????? 設(shè)桿件的拉伸應(yīng)力的均值為： （ 6） ),( ss ?（ 5） （ 4） 22222zz1yxxyyyxyxz ????????? ???? ，則根據(jù)公式：如果所以有 56 零件的可靠度設(shè)計 例 54續(xù)解 0 4 510137101 5 2 8 62646 ＝????? rrmmrr ???mmr r ),8(),( ??當可靠度 R＝ ，查標準正態(tài)分布表可得 ZR＝ ， 將 ZR、式（ 4）和式（ 5）等數(shù)據(jù)代入上式， 并整理得： 解方程得： 0 0 3 ?r（ 7） （ 8） 將式 (8)代入式 (1)得 ： 取整后得在可靠度 R＝ 2222222)(3063 66 21076rrsZsR??????????57 第 5章 思考題 ? ? ? ?就人機工程方面 ， 應(yīng)當考慮哪些問題 ? ， 應(yīng)當考慮哪些可靠性問題 ? ? ?應(yīng)力的波動因素有哪些 ? 58 ?第 5章 結(jié)束 59 疲勞強度的可靠性設(shè)計簡介（不講） 無限疲勞壽命 s N SN曲線（疲勞曲線） SNP曲線 強度－時間衰減曲線 60 、可靠性優(yōu)化設(shè)計的概念（不講） 機械可靠性設(shè)計雖然可以確?；蝾A(yù)測所設(shè)計的機械產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用時間內(nèi)完成規(guī)定的功能的概率，確保產(chǎn)品的可靠性指標的實現(xiàn)，但它不能確保產(chǎn)品具有最佳的工作性能和參數(shù)匹配，最小的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量，最低的成本和最大的效益。因此要將可靠性設(shè)計理論和最優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來，即采用可靠性最優(yōu)化設(shè)計方法。主要內(nèi)容分為以下幾個部分： （ 1）系統(tǒng)可靠性的最優(yōu)分配 （ 2）以可靠度最大為目標的可靠性優(yōu)化設(shè)計 （ 3）以可靠度為約束條件的可靠性優(yōu)化設(shè)計 61 以可靠度最大為目標的可靠性優(yōu)化設(shè)計 （不講） ? 若已知應(yīng)力 S和強度 δ均為正態(tài)分布，且相互獨立，要求滿足的可靠度指標為 ； 為 規(guī)定總費用，設(shè)可靠度為最大時的最優(yōu)解為 則可以建立如下的數(shù)學(xué)模型。 ? 目標函數(shù)： ? 約束條件為： su ??? ?? 、 s rR? TC??? ??? ??????22m i nSSuzrCCCCC SST ????? )()()()( 4321 ???? ??62 ? —— 強度均值的成本函數(shù)； ? —— 強度標準差的成本函數(shù)； ? —— 應(yīng)力均值的成本函數(shù)； ? —— 應(yīng)力標準差的成本函數(shù)。 當求得全域最優(yōu)解后 ，把最優(yōu)解代入目標函數(shù)中，求出相應(yīng)的 （可靠性系數(shù)）或 z，查表即可求得該約束條件下的可靠度最優(yōu)解。 )(1 ??C)(2 ??C)(3 SC ?)(4 SC ??63 模糊可靠性概論（不講） 過程都呈現(xiàn)亦此亦彼的狀態(tài)，這就是事件的模糊性。在機械系統(tǒng)中隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展以及各種新型復(fù)雜系統(tǒng)的建立和工程項目的實施，常規(guī)的可靠性理論與工程實踐的矛盾日益突出，迫使人們不得不對可靠性的理論基礎(chǔ)進行反思。模糊可靠性理論和計算方法就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 ? 常規(guī)可靠性理論基本假設(shè)的不合理性： ? 一是離散有限狀態(tài)假設(shè)。在離散邏輯基礎(chǔ)上，將系統(tǒng)指標的取值范圍劃分為若干部分，每一部分標志系統(tǒng)的不同性能水平，即不同的狀態(tài)。 如在二值邏輯中，系統(tǒng)只有兩種狀態(tài)，要么完全正常，要么完全故障 。顯然這種劃分時不合理的，嚴重脫離工程實際。 ? 二是概率假設(shè)。系統(tǒng)可靠性行為可以完全用概率方式予以刻劃。一切中介大量發(fā)生的疲勞、磨損、腐蝕和蠕變，電氣設(shè)備的絕緣的老化，電子設(shè)備的參數(shù)漂移，液壓系統(tǒng)的油污等現(xiàn)象都具有以上特點，即在任一時刻，系統(tǒng)在某種程度上是處于模糊正常狀態(tài)，又在某種程度上處于模糊故障狀態(tài)。 64 ? 模糊可靠性的定義 模糊可靠性是在規(guī)定的使用條件下，在預(yù)期的使用時間內(nèi)，在 某種程度上 保持其規(guī)定功能的能力。 ? 模糊可靠性的主要指標 模糊可靠度，模糊故障率，模糊平均壽命。 65 結(jié)束